(57)【要約】  【課題】  地中杭を駆動装置により回転させて地中に埋め込む作業機械において、作業の安全性を高めるとともに、作業効率を向上させる。  【解決手段】  下部走行体２の上部に旋回可能に上部基台３を取り付ける。上部基台３にリーダを介して駆動装置５を取り付ける。駆動装置５に地中杭Ｔの上側が挿入される筒状部材を設ける。筒状部材に挿入された地中杭Ｔを保持するチャック機構を駆動装置５に設ける。駆動装置５とリーダ６との間に駆動装置５の姿勢を切り替える姿勢切替機構を設ける。駆動装置５の姿勢を姿勢切替機構により、地中杭Ｔの埋め込みを行う姿勢と、地中杭Ｔを筒状部材に挿入保持させる姿勢とに切り替える。【選択図】      図１
2005336961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
上記下部走行体の上部に旋回可能に取り付けられた上部基台と、
上記上部基台の前後方向一方側に設けられた昇降装置と、
上記昇降装置に昇降可能に連結されるとともに、地中に埋め込まれる地中杭の上側が挿入保持される孔部が形成された保持部材を有し、該保持部材に保持された地中杭を軸芯周りに回転駆動する駆動装置と、
上記上部基台の前後方向他方側に略３６０゜旋回可能に取り付けられたクレーン装置と、
上記駆動装置と昇降装置との間に設けられ、該駆動装置を、保持部材の孔部の中心線が地中杭の埋め込み方向に向く第１の姿勢と、保持部材の孔部の中心線及び水平面のなす角度が第１の姿勢にあるときよりも小さくなる第２の姿勢とに切り替える姿勢切替機構と、
上記昇降装置、クレーン装置及び姿勢切替機構を遠隔操作するための遠隔操作手段とを備え、
上記遠隔操作手段により、上記駆動装置を第２の姿勢にするとともに、上記クレーン装置で地中杭を吊り上げて該地中杭の上側を上記駆動装置の孔部に挿入保持させるように構成されていることを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
姿勢切替機構は、駆動装置を昇降装置に対し回動させることにより第１の姿勢と第２の姿勢とに切り替えることを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機械において、
昇降装置に固定された昇降装置側部材と、
駆動装置に固定された駆動装置側部材と、
姿勢切替機構により上記駆動装置が第１の姿勢とされたときに上記昇降装置側部材と駆動装置側部材とを係合させる係合手段とを備えていることを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の作業機械において、
姿勢切替機構により駆動装置を第２の姿勢としたときに保持部材の孔部の中心線が略水平方向に向くように構成されていることを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の作業機械において、
保持部材は筒状に形成され、
駆動装置は、上記保持部材の外側に設けられた従動歯車と、該従動歯車に噛み合う駆動歯車を有する複数のモータとを備えていることを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管杭等の地中杭を地中に埋め込む作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の作業機械として、例えば特許文献１に開示されているように、走行体に設けられたリーダで構成された昇降装置に、地中杭を回転駆動する駆動装置を連結したものが知られている。この作業機械では、駆動装置に地中杭を保持させた後、該駆動装置により地中杭を回転駆動しながら昇降装置により下方へ付勢することにより、地中杭を地中に埋め込むことができる。
【０００３】
このように構成された作業機械の駆動装置に地中杭を保持させる際には、一般に、まず、駆動装置をリーダの上端近傍まで上昇させておいてから、地中杭を作業機械とは別に用意したクレーン車によりワイヤ等の可撓性部材を用いて吊り上げて駆動装置の真下に移動させる。そして、補助作業者が吊り上げられた状態の地中杭を下から掴んで動かすことにより、地中杭の上側を駆動装置に対し位置合わせして該駆動装置に保持させるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−２７５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の作業機械においては、地中杭の埋め込み方向を例えば軸芯が略鉛直方向に向く方向とする場合には、駆動装置は上記地中杭の埋め込み方向に対応した姿勢で昇降装置に連結されるのに対し、地中杭を可撓性部材で吊り上げたときには、通常、地中杭の軸芯を鉛直方向に向けるのは困難であるため、地中杭は軸芯が鉛直方向に対し傾いて吊り上げられることになる。このように、地中杭の埋め込み方向と吊り上げたときの地中杭の軸芯が向く方向とは、通常、一致しないものであり、この場合には、地中杭を駆動装置に保持させる際に、吊り上げられた地中杭の軸芯が埋め込み方向に向くように、作業者が地中杭を大きく移動させて位置合わせを行わなければならず、この位置合わせに時間を要して作業効率が悪い。
【０００５】
また、地中杭を駆動装置に保持させる際の吊り上げ高さは作業の安全性を考慮すると低い方が好ましい。しかし、上述の如く、地中杭の埋め込み方向を軸芯が略鉛直方向に向く方向とする場合には、吊り上げた地中杭の軸芯が略鉛直方向に向くようにしなければならないため、地中杭の吊り上げ高さが高くなってしまう。
【０００６】
さらに、特許文献１のものでは、地中杭を吊り上げるためのクレーン車を作業機械とは別に用意する必要があるので、例えば戸建て住宅の建設現場のように作業スペースが比較的狭い場所では地中杭の埋め込み作業が困難である。加えて、そのようにクレーン車と作業機械とを用いる場合には、それぞれに補助作業者が必要であることから、人件費が嵩んで施工費の高騰を招く。
【０００７】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クレーン車を作業機械とは別に用意することなく、地中杭を駆動装置に保持させることができるようにして、狭い場所での地中杭の埋め込み作業を可能にするとともに施工費の低廉化を図り、しかも、地中杭を駆動装置に保持させる際には、地中杭の吊り上げ高さを低くして作業の安全性を高めるとともに、作業効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、昇降装置を介して駆動装置が取り付けられた上部基台にクレーン装置を設け、上記駆動装置に、地中杭が挿入保持される孔部を有する保持部材を設け、この駆動装置を、保持部材の孔部の中心線が埋め込み方向に向く第１の姿勢と、保持部材の孔部の中心線及び水平面のなす角度が第１の姿勢にあるときよりも小さくなる第２の姿勢とに切り替え可能にした。
【０００９】
具体的には、下部走行体と、上記下部走行体の上部に旋回可能に取り付けられた上部基台と、上記上部基台の前後方向一方側に設けられた昇降装置と、上記昇降装置に昇降可能に連結されるとともに、地中に埋め込まれる地中杭の上側が挿入保持される孔部が形成された保持部材を有し、該保持部材に保持された地中杭を軸芯周りに回転駆動する駆動装置と、上記上部基台の前後方向他方側に略３６０゜旋回可能に取り付けられたクレーン装置と、上記駆動装置と昇降装置との間に設けられ、該駆動装置を、保持部材の孔部の中心線が地中杭の埋め込み方向に向く第１の姿勢と、保持部材の孔部の中心線及び水平面のなす角度が第１の姿勢にあるときよりも小さくなる第２の姿勢とに切り替える姿勢切替機構と、上記昇降装置、クレーン装置及び姿勢切替機構を遠隔操作するための遠隔操作手段とを備え、上記遠隔操作手段により、上記駆動装置を第２の姿勢にするとともに、上記クレーン装置で地中杭を吊り上げて該地中杭の上側を上記駆動装置の孔部に挿入保持させるように構成されているものとする。
【００１０】
この構成によれば、作業機械にクレーン装置が設けられているので、１台の作業機械で地中杭を吊り上げて駆動装置に保持させることが可能となる。さらに、昇降装置、クレーン装置及び姿勢切替機構が遠隔操作手段により遠隔操作可能とされているので、１名のオペレータにより、地中杭を駆動装置に保持させる作業と地中杭を埋め込む作業とを行うこと可能となる。
【００１１】
また、このように遠隔操作手段により各装置等の操作が可能となっているので、上部基台上に運転席を設ける必要がない。このため、上部基台上に上方へ突出した障害物が存在せず、クレーン装置を左右方向の何れからでも旋回させることが可能となり、また、クレーン装置の旋回時における起伏角度の設定自由度も高くなる。これにより、作業スペースが狭く地中杭の置き場所が限定され、或いはクレーン装置の旋回方向が限定される場合においても、駆動装置に地中杭を保持させる作業を容易に行うことができる。さらに、上部基台を旋回式としたことにより、作業上の自由度をより一層高めることができる。
【００１２】
また、地中杭の埋め込み作業を行う際、その埋め込み方向が例えば軸芯が略鉛直に向く方向である場合には、姿勢切替機構により駆動装置が第１の姿勢とされて、保持部材の孔部の中心線が略鉛直に向くこととなる。一方、駆動装置に地中杭を保持させるときには、姿勢切替機構により駆動装置が第２の姿勢とされて、保持部材の孔部の中心線及び水平面のなす角度が小さくなり、この孔部の中心線をクレーン装置で吊り上げた地中杭の軸芯に略一致させることが可能になる。これにより、補助作業者が地中杭を掴んで大きく移動させなくても地中杭を保持部材の孔部に容易に挿入して保持させることが可能になる。
【００１３】
また、駆動装置を第２の姿勢として保持部材の孔部の中心線及び水平面のなす角度を小さくすることで、地中杭もそれに対応させて軸芯及び水平面のなす角度が小さくなるように吊り上げることが可能となる。これにより、地中杭を例えば軸芯が略鉛直に向く方向に埋め込む場合に、該軸芯が略鉛直に向くように地中杭を吊り上げなくてもよくなるので、地中杭の吊り上げ高さを低くすることが可能になる。
【００１４】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、姿勢切替機構は、駆動装置を昇降装置に対し回動させることにより第１の姿勢と第２の姿勢とに切り替える構成とする。
【００１５】
この構成によれば、駆動装置の昇降装置に対する回動角度により、第１の姿勢における保持部材の孔部の中心線が向く方向と、第２の姿勢における保持部材の孔部の中心線が向く方向とをそれぞれ設定することが可能になる。
【００１６】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、昇降装置に固定された昇降装置側部材と、駆動装置に固定された駆動装置側部材と、姿勢切替機構により上記駆動装置が第１の姿勢とされたときに上記昇降装置側部材と駆動装置側部材とを係合させる係合手段とを備えている構成とする。
【００１７】
この構成によれば、駆動装置が第１の姿勢にあるときに昇降装置側部材と駆動装置側部材とが係合して、駆動装置が昇降装置に対し変位するのが阻止されて保持部材が位置ずれするのが防止される。これにより、地中杭の埋め込み方向が所期の方向からずれるのが確実に防止される。
【００１８】
請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれか１つの発明において、姿勢切替機構により駆動装置を第２の姿勢としたときに保持部材の孔部の中心線が略水平方向に向くように構成されているものとする。
【００１９】
この構成によれば、地中杭を駆動装置に保持させる際に保持部材の孔部の中心線が略水平方向に向くことになる。これにより、地中杭を軸芯が略水平方向に向くように吊り上げることで、該地中杭の軸芯と保持孔部の中心線とを一致させて容易に保持させることが可能になるため、地中杭の吊り上げ高さをより低くすることが可能になる。
【００２０】
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、保持部材は筒状に形成され、駆動装置は、上記保持部材の外側に設けられた従動歯車と、該従動歯車に噛み合う駆動歯車を有する複数のモータとを備えている構成とする。
【００２１】
この構成によれば、複数のモータの回転力は各モータの駆動歯車から従動歯車を介して筒状部材に伝達され、これにより、該筒状部材が回転して地中杭が回転駆動される。このように、複数のモータで地中杭を回転駆動することにより、１つの駆動歯車に作用する荷重を小さくしながら、地中杭の回転力が十分に得られる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、上部基台にクレーン装置を設けたので、１台の作業機械で地中杭を吊り上げて駆動装置に保持させることが可能となり、作業スペースが狭い場合においても地中杭の埋め込み作業を容易に行うことができる。また、昇降装置と駆動装置との間に駆動装置の姿勢を切り替える姿勢切替機構を設け、これらを遠隔操作可能としたので、１名のオペレータにより、地中杭を駆動装置に保持させる作業と地中杭を埋め込む作業とを行うことができて、施工費の低廉化を図ることができる。また、作業機械に運転室を設ける必要がなくなって上部基台上に障害物が存在しないので、クレーン装置の旋回方向や起伏角度の設定自由度が高くなり、作業スペースが狭い場合においても地中杭を駆動装置に保持させる作業を効率よく行うことができる。
【００２３】
さらに、駆動装置を、保持部材の孔部の中心線が地中杭の埋め込み方向に向く第１の姿勢と、保持部材の孔部の中心線及び水平面のなす角度が第１の姿勢にあるときよりも小さい第２の姿勢とに切り替えるようにしたので、地中杭を駆動装置に保持させる際に駆動装置を第２の姿勢とすることで、地中杭を低く吊り上げながら駆動装置の保持部材に容易に保持させることができて、作業の安全性を高めるながら作業効率をより向上させることができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、駆動装置を昇降装置に対し回動させて第１の姿勢と第２の姿勢とに切り替えるようにしたので、各姿勢における保持部材の孔部の中心線が向く方向をそれぞれ容易に設定することができる。
【００２５】
請求項３の発明によれば、駆動装置が第１の姿勢にあるときに、駆動装置側部材と昇降装置側部材とを係合させるようにしたので、地中杭の埋め込み方向がずれるのを確実に防止することができて、地中杭を地中に狙い通りに埋め込むことができる。
【００２６】
請求項４の発明によれば、駆動装置を第２の姿勢としたときに保持部材の孔部の中心線が略水平方向に向くようにしたので、地中杭を軸芯が略水平方向に向くように吊り上げることで保持部材に容易に保持させることができる。これにより、地中杭を吊り上げる高さをさらに低くできて作業の安全性をより一層高めることができる。
【００２７】
請求項５の発明によれば、保持部材の外側に従動歯車を設け、該従動歯車に噛み合う駆動歯車を有するモータを複数設けたので、地中杭の回転力を十分に得ながら、１つの駆動歯車に作用する荷重を小さくすることができて、駆動歯車及び従動歯車の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態に係る作業機械１を示し、この作業機械１は、例えば戸建て住宅の基礎工事において鋼管杭等の地中杭Ｔを地中に埋め込む作業を行うものである。この作業機械１は、周知の油圧ショベルをベースにして構成されていて、クローラタイプの下部走行体２と、該下部走行体２の上部に旋回可能に取り付けられた上部基台３とを備えている。
【００３０】
尚、この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、図２及び図３の左側を作業機械１の前側とし、同図の右側を作業機械１の後側とし、以下、「前」とは作業機械１の前側を、また、「後」とは作業機械１の後側を、また、「左」とは作業機械１の左側を、さらに、「右」とは作業機械１の右側をそれぞれ表すものとする。
【００３１】
上記上部基台３上には、図示しないが、油圧ポンプや該油圧ポンプの動力源としてのエンジン等が載置固定され、これら油圧ポンプ等は外板部材４により覆われている。この上部基台３の前端部には、図３にも示すように、地中杭Ｔを回転駆動する駆動装置５が連結されたリーダ６が設けられ、また、上部基台３の後端部にはクレーン装置７が設けられている。尚、図１〜図３における符号８はカウンタウエイトである。
【００３２】
上部基台３の前端部には、上記リーダ６を支持するリーダ支持機構１０が設けられている。このリーダ支持機構１０は、下端部が前後方向に延びる支軸１１により上部基台３に支持された下側部材１２と、該下側部材１２の上端部に左右方向に延びる支軸１３により支持された上側部材１４とを備えていて、この上側部材１４に上記リーダ６が取り付けられている。このリーダ６と上側部材１４と間には、図示しないがリーダ６を昇降させる機構が設けられている。
【００３３】
下側部材１２の左側には、図１にも示すように、リーダ６を左右方向に傾動させるための第１油圧シリンダ１６が伸縮方向を上下方向に向けて配置されている。該第１油圧シリンダ１６の上端部は下側部材１２の上端部に連結される一方、第１油圧シリンダ１６の下端部は上部基台３に連結され、この第１油圧シリンダ１６の伸縮動作により、下側部材１２は支軸１１を中心にして上側が左右方向に傾動し、この下側部材１２の傾動によりリーダ６が左右方向に傾動する。尚、この下側部材１２の傾動角度は、鉛直線に対して左側及び右側にそれぞれ約５゜に設定されている。
【００３４】
また、下側部材１２の後側には、図３に示すように、リーダ６を前後方向に回動させる第２油圧シリンダ１７が伸縮方向を上下方向に向けて配置されている。該第２油圧シリンダ１７の上端部は上側部材１４の支軸１３と反対側の端部に連結される一方、第２油圧シリンダ１７の下端部は下側部材１２の後側に連結され、この第２油圧シリンダ１７の伸縮動作により上側部材１４は前後方向に回動し、リーダ６が前後方向に回動する。尚、この上側部材１４の回動角度は、鉛直線に対し前側に約３゜、後側に約９０゜に設定されている。
【００３５】
すなわち、図１及び図３に示すように、第２油圧シリンダ１７を伸ばした状態とすることで、リーダ６が上下方向に延びるように配置されて起立する。一方、図２に示すように、第２油圧シリンダ１７を縮めた状態とすることで、リーダ６が外板部材４の上方で前後方向に延びるように配置されて折り畳まれる。
【００３６】
上記リーダ６内は中空とされ、該リーダ６内の下端部には、回転軸が左右方向に延びるように第１油圧モータ（図示せず）が配置され、この第１油圧モータの回転軸には駆動スプロケット２０が取り付けられている。この駆動スプロケット２０は、リーダ６内の左右方向略中央部に位置付けられている。また、リーダ６内の上端部には左右方向に延びる支軸に支持された従動スプロケット２１が設けられている。上記駆動スプロケット２０及び従動スプロケット２１にはローラチェーン２２が巻き掛けられている。この巻き掛けられたローラチェーン２２のうち前側に位置する部分はリーダ６の前端よりも前方に位置しており、このローラチェーン２２の両端部には、図４に示すように、一対のブラケット２４、２４が取り付けられている。これらブラケット２４、２４には、上下方向に延びるリーダ側プレート部材２５が固定され、このリーダ側プレート部材２５に上記駆動装置５が連結されている。そして、第１油圧モータを正回転又は逆回転させると、この回転方向に対応して駆動スプロケット２０によりローラチェーン２２が駆動されて駆動装置５が上昇又は下降する。つまり、本発明の昇降装置は、リーダ６、第１油圧モータ、両スプロケット２０、２１、ローラチェーン２２及びブラケット２４、２４により構成され、また、昇降装置側部材はリーダ側プレート部材２５により構成されている。
【００３７】
一方、駆動装置５はケーシング３０を備えており、図５に示すように、このケーシング３０の上壁及び下壁には同心上に貫通孔３２、３２が形成されている。ケーシング３０の上壁の左右両側には、地中杭Ｔを回転駆動するための一対の第２油圧モータ３３、３３がそれぞれ取り付けられている。各第２油圧モータ３３は、本体部分が上壁からケーシング３０外部へ突出し、かつ回転軸が上壁からケーシング３０内部に突出するように配置されている。各回転軸には駆動歯車３５が取り付けられている。
【００３８】
また、ケーシング３０の内部には、地中杭Ｔが挿入保持される孔部３６を有する保持部材としての筒状部材３７が配置されている。この筒状部材３７の上端部及び上下方向中間部の外面は転がり軸受３８、３８を介してケーシング３０の内面に支持され、筒状部材３７の中心線周りに回転可能となっているている。また、筒状部材３７の上半部は下半部よりも小径に形成され、この上半部には、上記第２油圧モータ３３の駆動歯車３５が噛み合う従動歯車３９が外嵌され、これら筒状部材３７及び従動歯車３９は一体化されている。従って、各第２油圧モータ３３の回転力は駆動歯車３５から従動歯車３９に伝達され、これにより筒状部材３７が回転する。
【００３９】
また、駆動装置５のケーシング３０内部には地中杭Ｔを孔部３６に保持するためのチャック機構４０が設けられている。該チャック機構４０は、筒状部材３７の下端部に設けられたチャックピース４１と、該チャックピース４１を筒状部材３７の径方向にスライドさせるスライド部材４２とを備えている。上記チャックピース４１は筒状部材３７の周方向に略等間隔に複数配設されている。これらチャックピース４１は、筒状部材３７の中心線が延びる方向には移動しないように、かつ筒状部材３７の径方向には移動するように該筒状部材３７に取り付けられている。また、上記スライド部材４２は、筒状部材３７のチャックピース４１配設箇所をその外側から囲むように設けられ、このスライド部材４２の外面は、ケーシング３０の内面に対し筒状の支持部材４３を介して支持されている。該支持部材４３はケーシング３０に対し、筒状部材３７の中心線周りに回転しないように、かつ中心線が延びる方向に移動するように取り付けられている。この支持部材４３の内面とスライド部材４２の外面との間には転がり軸受４４が設けられ、スライド部材４２は、チャックピース４１及び筒状部材３７と共に筒状部材３７の中心線周りに回転可能となっている。また、スライド部材４２と支持部材４３とは、筒状部材３７の中心線が延びる方向について相対変位しないようになっている。
【００４０】
上記スライド部材４２におけるチャックピース４１の外面と摺接する部分には、下側へ行くほど拡径するテーパ面４２ａが形成されている。また、ケーシング３０内の下半部と支持部材４３との間には作動油が給排される空間部４５が液密に形成されている。この空間部４５に作動油を供給すると、支持部材４３及びスライド部材４２が下方へ移動し（図５に示す）、これにより、各チャックピース４１がテーパ面４２ａ上を摺接して該テーパ面４２ａにより筒状部材３７の径方向内方、即ち中心線に近接する方向に押されて変位する。そして、地中杭Ｔが上記チャックピース４１により挟まれて孔部３６に保持されることとなる。
【００４１】
また、図示しないが、空間部４５の作動油を排出すると、支持部材４３及びスライド部材４２が上方へ移動する。これにより、チャックピース４１が筒状部材３７の径方向外方、即ち中心線から遠ざかる方向に変位し、地中杭Ｔが孔部３６から離脱可能となる。
【００４２】
上記駆動装置５の後側には、図４及び図６に示すように、上記リーダ側プレート部材２５と対向して延びる駆動装置側部材としての駆動装置側プレート部材４７が設けられている。この駆動装置側プレート部材４７はケーシング３０の周壁等と一体化している。
【００４３】
上記リーダ側プレート部材２５と駆動装置側プレート部材４７との間には、駆動装置５の姿勢を地中杭Ｔを埋め込む第１の姿勢と、地中杭Ｔを駆動装置５に保持させる第２の姿勢とに切り替える姿勢切替機構５０が設けられている。該姿勢切替機構５０は、リーダ側プレート部材２５の駆動装置５側の面にボルトにより締結固定されたリーダ側環状部材５２と、駆動装置側プレート部材４７のリーダ６側にボルトにより締結固定された駆動装置側環状部材５３とを備えている。リーダ側環状部材５２は駆動装置側環状部材５３よりも小径に形成されて該環状部材５３の内側に位置している。上記リーダ側環状部材５２の外面と駆動装置側環状部材５３の内面との間には、多数の球状部材５４が周方向に間隔をあけて配設され、駆動装置側環状部材５３はリーダ側環状部材５２に対し該環状部材５２周りに回動するようになっている。
【００４４】
また、図７にも示すように、上記リーダ側プレート部材２５の右側には駆動装置５を回動させるための第３油圧モータ５６が取り付けられている。図６に示すように、第３油圧モータ５６は、本体部分がプレート部材２５から後側へ突出し、かつ回転軸が前側へ突出しており、この回転軸には駆動歯車５７が取り付けられている。一方、駆動装置側環状部材５３の外面には全周に亘って上記駆動歯車５７が噛み合う歯形部５３ａが形成されている。従って、第３油圧モータ５６が回転すると、該油圧モータ５６の回転力は駆動歯車５７を介して駆動装置側環状部材５３に伝達され、駆動装置５がリーダ６に対して回動し、該駆動装置５の姿勢が変化する。このときの駆動装置５の回動方向は、第３油圧モータ５６の回転方向により切り替えられる。つまり、姿勢切替機構５０は、リーダ側環状部材５２、駆動装置側環状部材５３、球状部材５４、第３油圧モータ５６及び駆動歯車５７で構成されている。
【００４５】
この実施形態では、地中杭Ｔの埋め込み方向は軸芯が略鉛直方向に向く方向とされており、従って、駆動装置５を筒状部材３７の中心線が略鉛直方向に向くまで回動させた状態で、駆動装置５が第１の姿勢となる。一方、駆動装置５に地中杭Ｔを保持させる際には、筒状部材３７の中心線及び水平面のなす角度が第１の姿勢にあるときよりも小さくなるまで回動させ、この状態で駆動装置５が第２の姿勢となる。
【００４６】
また、この作業機械１には、駆動装置５が第１の姿勢にあるときにリーダ側プレート部材２５と駆動装置側プレート部材４７とを係合させる係合手段６０が設けられている。この係合手段６０は、駆動装置側プレート部材４７の左側に形成された貫通孔６１と、リーダ側プレート部材２５の左側に設けられ上記貫通孔６１に挿入されるピン６２とを備えている。該ピン６２は、図示しない付勢部材により貫通孔６１に挿入される方向に付勢され、駆動装置５が第１の姿勢となると、同図に示すように、上記付勢部材によりピン６２が貫通孔６１に挿入されるようになっている。そして、ピン６２が貫通孔６１に挿入された状態では該ピン６２と貫通孔６１周縁とが係合して駆動装置５の回動が阻止されるので、駆動装置５がリーダ６に対し第１の姿勢からずれるのが防止される。また、上記ピン６２は、該ピン６２進退用の油圧シリンダ６３に連結されていて、駆動装置５を第１の姿勢から第２の姿勢に切り替える際には、上記油圧シリンダ６３の動作によりピン６２が貫通孔６１から抜かれ、リーダ側プレート部材２５と駆動装置側プレート部材４７との係合状態が解除されるようになっている。
【００４７】
また、駆動装置５の姿勢切替機構５０による回動範囲は、左右両側とも筒状部材３７の中心線が略水平となるまでに設定されている。この回動範囲は、図示しないが、例えば駆動装置５側及びリーダ６側の一方に設けたストッパ部材を他方に設けた当接部に当接させて駆動装置５の回動を強制的に阻止することで設定することができる。
【００４８】
一方、上記クレーン装置７は周知のものであり、図２及び図３に示すように、旋回機構７０を介して上部基台３に取り付けられている。旋回機構７０は、クレーン装置７を左右両方向に３６０゜旋回させるものである。また、クレーン装置７のアーム７１の先端に設けられたブーム７２は、油圧シリンダ７３により上下方向に起伏するようになっている。このブーム７２の起伏角度範囲は、該ブーム７２が略水平に延びる位置から略鉛直に延びる位置までとされている。また、ブーム７２は多段式に構成され、長手方向に伸縮して全長が変化するものである。
【００４９】
また、この作業機械１の上部基台３における４角には、アウトリガー７５がそれぞれ設けられている。後側２つのアウトリガー７５はクレーン装置７と一体に構成されたものである。
【００５０】
また、この作業機械１にはオペレータ用の座席、即ち運転席が設けられておらず、無線を用いた遠隔操作が可能とされている。すなわち、図３にのみ示すが、作業機械１には、オペレータ用無線機８０からの信号を受信する作業機械側無線機８１と、該無線機８１で受信した信号により上記各油圧モータ３３、５６、油圧シリンダ１６、１７、６３、７３及び旋回機構７０等を作動させる制御装置８２とが設けられている。この制御装置８２により駆動装置５の空間部４５へ作動油が給排されるようになっている。これにより、１人のオペレータが、クレーン装置７、昇降装置、姿勢切替機構５０や駆動装置５の操作を行うことが可能となる。また、このように作業機械１に運転席が設けられていないので、クレーン装置７のブーム７２を起伏させる際や旋回させる際に運転席が邪魔になることはない。尚、上記オペレータ側無線機８０、作業機械側無線機８１及び制御装置８２により遠隔操作手段が構成されている。
【００５１】
次に、上記のように構成された作業機械１を用いて地中杭Ｔを地中に埋め込む作業要領について説明する。まず、駆動装置５に地中杭Ｔを保持させる。この際、図１に示すように、オペレータがオペレータ側無線機８０を操作して、駆動装置５を上昇させるとともに、地中杭Ｔを作業機械１のクレーン装置７によりワイヤＷを用いて吊り上げる。そして、ブーム７２を旋回させるとともに伸縮させたり起伏させることで、地中杭Ｔを駆動装置５の筒状部材３７の孔部３６下側近傍に移動させる。このとき、一般に、ワイヤＷは地中杭Ｔを吊り上げたときに該地中杭Ｔの重心よりも上側となる位置に掛けられている。従って、吊り上げられた地中杭Ｔは軸芯が鉛直方向に対して傾斜することになる。この吊り上げられた地中杭Ｔの軸芯方向と筒状部材３７の中心線方向とが大略一致するように、姿勢切替機構５０により駆動装置５を回動させて第２の姿勢とする。これにより、補助作業者が地中杭Ｔを下方から掴んで大きく移動させることなく、第１油圧モータを作動させて駆動装置５を下降させることで、地中杭Ｔの上側を筒状部材３７の孔部３６に挿入することが可能になる。尚、駆動装置５を第２の姿勢とするタイミングは、地中杭Ｔをクレーン装置７で吊り上げる前であってもよいし、吊り上げた後であってもよい。
【００５２】
また、このように地中杭Ｔを鉛直方向に対して傾斜させた状態で孔部３６に挿入するようにしたので、地中杭Ｔを略鉛直方向に向くようにして挿入する場合に比べて地中杭Ｔを吊り上げる高さを低くすることが可能になる。
【００５３】
しかる後、駆動装置５の空間部４５に作動油を供給してチャックピース４１により地中杭Ｔを挟んで保持してからワイヤＷを地中杭Ｔから外す。その後、駆動装置５を上昇させるとともに、孔部３６の中心線が地中杭Ｔの埋め込み方向である略鉛直方向に向くまで、姿勢切替機構５０により駆動装置５を回動させて第１の姿勢とする。この駆動装置５が第１の姿勢とされたときには、付勢部材によりピン６２が駆動装置側プレート部材４７の貫通孔６１に挿入されて、駆動装置５が第１の姿勢からずれるのが防止される。そして、地中杭Ｔの軸芯を埋め込み位置に合わせる際には、第１油圧シリンダ６及び第２油圧シリンダ１７を作動させてリーダ６を左右方向及び前後方向に傾動させることで、軸芯の位置を微調整することが可能である。
【００５４】
次いで、第１油圧モータを作動させて駆動装置５を下方へ付勢して地中杭Ｔを地面Ｇに押し付けるとともに、該駆動装置５により地中杭Ｔを回転させて地中杭Ｔを地中に埋め込んでいく。この際、上述の如く駆動装置５が第１の姿勢からずれないようになっているので、地中杭Ｔを安定して埋め込むことが可能である。
【００５５】
また、上記のように構成された作業機械１を搬送する際には、図２に示すように、第２油圧シリンダ１７を縮めた状態としてリーダ６を折り畳むことができるとともに、クレーン装置７のブーム７２を略水平に延びるように配置することができる。これにより、作業機械１の高さを低くして搬送を容易に行うことができる。
【００５６】
したがって、この実施形態に係る作業機械１によれば、駆動装置５を孔部３６の中心線が地中杭Ｔの埋め込み方向に向く第１の姿勢と、孔部３６の中心線及び水平面のなす角度が第１の姿勢にあるときよりも小さくなる第２の姿勢とに切り替え可能にしたので、地中杭Ｔを駆動装置５に容易に保持させることができて作業効率が向上するとともに、地中杭Ｔの吊り上げ高さを低くすることができて作業の安全性を高めることができる。
【００５７】
また、駆動装置５の姿勢を切り替える際、該駆動装置５をリーダ６に対し回動させるようにしたので、駆動装置５の回動角度により各姿勢における孔部３６の軸線が向く方向をそれぞれ容易に設定することができる。
【００５８】
また、駆動装置５が第１の姿勢にあるときに、リーダ側プレート部材２５と駆動装置側プレート部材４７とを係合させるようにしたので、地中杭Ｔの埋め込み方向がずれるのを防止することができて、地中杭Ｔを地中に狙い通りに埋め込むことができる。
【００５９】
また、筒状部材３７の外側に従動歯車３９を設け、該従動歯車３９に噛み合う駆動歯車３５を有する第２油圧モータ３３を２つ設けたので、地中杭Ｔの回転力を十分に得ながら、１つの駆動歯車３５に作用する荷重を小さくして、駆動歯車３５及び従動歯車３９の小型化を図ることができる。
【００６０】
また、上部基台３を下部走行体２に連結して自走可能とするとともに、上部基台３にリーダ６、駆動装置５及びクレーン装置７を設けて１台の作業機械１で地中杭Ｔの駆動装置５への保持作業及び地中への埋め込み作業を行えるようにしたので、作業機械１を搬入するための道路や作業スペースが比較的狭い場合にも地中杭Ｔの埋め込み作業を効率的に行うことができる。
【００６１】
さらに、作業機械１を遠隔操作可能に構成したので、例えば地中杭Ｔを駆動装置５の孔部３６に挿入する際や地中杭Ｔを埋め込み位置に合わせる際に、オペレータが移動して目視しながら操作することができて、補助作業者を省略することができる。また、１人のオペレータで地中杭Ｔを孔部３６に保持させる作業と、地中杭Ｔを埋め込む作業とを行うことができる。これらのことにより、人件費を削減することができて、地中杭Ｔの施工費の低廉化を図ることができる。
【００６２】
また、このように作業機械１が遠隔操作可能に構成されているので、上部基台３上に運転席を設ける必要がない。このため、上部基台３に上方へ突出する障害物が存在しないこととなり、クレーン装置７を左右方向の何れからでも旋回させることが可能となるとともに、ブーム７２の起伏角度の設定自由度も高くなる。これにより、作業スペースが狭く駆動装置５に保持させる前の地中杭Ｔを置いておく場所が限定されている場合や、同様にクレーン装置７の旋回方向が限定される場合においても、駆動装置５に地中杭Ｔを保持させる作業を容易に行うことができて、作業効率を高めることができる。さらに、上部基台３を旋回式としたことにより、作業上の自由度をより一層高めることができる。
【００６３】
尚、駆動装置５の姿勢は任意に設定することができ、例えば、図８に示すように、第２の姿勢にあるときに孔部３６の中心線が略水平方向に向くように設定してもよい。このようにすると、地中杭Ｔの重心を挟んだ２箇所にワイヤＷを掛けて吊り上げることで、吊り上げた状態の地中杭Ｔの軸芯を略水平方向に向け、該地中杭Ｔの軸芯と孔部３６の中心線とを略一致させることができる。これにより、地中杭Ｔの吊り上げ高さをさらに低くしながら、地中杭Ｔを孔部３６に容易に挿入して保持させることができ、作業の安全性をより一層高めることができる。
【００６４】
また、地中杭Ｔの埋め込み作業を行う際に該地中杭Ｔを下方に付勢すると、その反力により作業機械１の前方が浮き上がることがあるが、クレーン装置７のブーム７２を延ばして前方へ旋回させた状態でワイヤＷを地上の固定物や重量物等に掛けておくことで、作業機械１の前方の浮き上がりを防止することができる。これにより、地中杭Ｔを下方へ強く付勢しながら、作業機械１を安定させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上説明したように、本発明に係る作業機械は、例えば戸建て住宅の基礎工事に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】駆動装置に地中杭を保持させる状態を示す作業機械の正面図である。
【図２】リーダを折り畳んだ状態を示す作業機械の側面図である。
【図３】リーダを起立させた状態を示す作業機械の側面図である。
【図４】駆動装置近傍を左側から見た部分断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】駆動装置近傍を上方から見た部分断面図である。
【図７】駆動装置の正面図である。
【図８】孔部の中心線が略水平方向に向くように駆動装置を回動した状態を示す図１相当図である。
【符号の説明】
【００６７】
１          作業機械
２          下部走行体
３          上部基台
５          駆動装置
７          クレーン装置
２５        リーダ側プレート部材（昇降装置側部材）
３３        第２油圧モータ
３５        駆動歯車
３６        孔部
３７        筒状部材（保持部材）
３９        従動歯車
４７        駆動装置側プレート部材（駆動装置側部材）
５０        姿勢切替機構
６０        係合手段
Ｔ          地中杭
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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